Question

鉛蓄電池是可充電型電池，它的正負極極板是惰性材料，電池總反應式為：
Pb+PbO₂+4H⁺+2SO

2- 4

放電

充電

2PbSO₄+2H₂O，請回答下列問題（不考慮氫、氧的氧化還原）：
（1）該蓄電池放電工作時的負極材料是

 

，用其電解氯化鈉溶液，當陽極上收集到11.2L氯氣時（標況下），理論上負極板的質量增加

 

g．充電時，圖中A極應接直流電源的

 

（填“正極”或“負極”）．充電時A極的電極反應式是

 

；
（2）MnO₂的生產方法之一是以石墨為電極，電解酸化的MnSO₄溶液．陰極的電極反應式

 

．現(xiàn)以鉛蓄電池為電源電解，當蓄電池中有0.4mol H⁺被消耗時，則電路中通過的電子的物質的量為

 

，MnO₂的理論產量為

 

g．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：（1）放電時，失電子化合價升高的物質為負極材料；根據串聯(lián)電路中轉移電子相等進行計算；充電時二氧化鉛要作原電池陽極，與電源正極相連，陽極上硫酸鉛失電子發(fā)生氧化反應；
（2）電解酸化的MnSO₄溶液時，根據離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極反應式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，根據氫離子和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量，再根據二氧化錳和氫離子之間的關系式計算二氧化錳的質量．

解答： 解：（1）放電時，該裝置是原電池，鉛失電子生成硫酸鉛而作負極，所以負極材料是Pb，電解氯化鈉溶液是，陽極上氯離子放電生成氯氣，當陽極上收集到11.2L氯氣時（標況下）時，轉移電子的物質的量=

11.2L

22.4L/mol

×2=1mol，串聯(lián)電路中轉移電子相等，所以負極板上增加的質量=

1mol

2

×96g/mol=48g，
充電時，二氧化鉛作電解池陽極，應該與電源正極相連，A電極上硫酸鉛失電子和水反應生成二氧化鉛和硫酸，電極反應式為PbSO₄+2H₂O-2e-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-，
故答案為：鉛；48；正；PbSO₄+2H₂O-2e-=PbO₂+4H⁺+SO₄^2-；
（2）電解酸化的MnSO₄溶液時，根據離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極反應式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，根據氫離子和轉移電子之間的關系式得，通過電子的物質的量=

0.4mol

4

×2=0.2mol，根據氫離子和二氧化錳之間的關系式得，二氧化錳的產量=

0.4mol

4

×87g/mol=8.7g，
故答案為：2H⁺+2e^-=H₂↑；0.2mol；8.7．

點評：本題考查了原電池和電解池原理，根據各個電極上發(fā)生的反應結合物質之間的關系式來分析解答，注意鉛蓄電池放電時，負極上鉛失電子但因為生成硫酸鉛而導致負極板質量增加，為易錯點．